| 研究課題/領域番号 |
20K06708
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分44030:植物分子および生理科学関連
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
且原 真木 岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (00211847)
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| 研究分担者 |
堀江 智明 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (90591181)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | アクアポリン / 水輸送 / イオン輸送 / イネ / オオムギ / 塩ストレス / 生体膜 / イオンチャネルアクアポリン / icAQP / 電気生理 / PIPアクアポリン / OsPIP / アフリカツメガエル卵母細胞 / ナトリウム / カリウム / ナトリウム透過 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
水輸送機能と同時にナトリウム輸送機能も合わせ持つ、すなわち２つの異なる輸送機能をデュアルで示す植物の新型アクアポリンに注目した研究である。
水とナトリウムの輸送が重要となる塩ストレス環境において、この輸送体がどのような役割を果たしているかをイネとオオムギ明らかにする。ナトリウムを含むイオン輸送の分子レベルでの性質は、アフリカツメガエル卵母細胞を使った異種機能発現解析系に電気生理測定を組み合わせた実験系で解析する。植物体においては塩ストレス応答における該当アクアポリンの生理機能を明らかにする。この研究によって、新型アクアポリンの輸送機能の分子的な機構と、耐塩性機構における役割とを明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
水輸送機能と同時にイオン輸送機能も合わせ持つ新型アクアポリン（イオンチャネルアクアポリン:icAQP）分子について、（１）水透過能だけを失ってイオン透過能を維持する変異や、逆にイオン輸送能を喪失しても水輸送機能に変化のない変異icAPQを同定して水とイオンの透過経路が分子内で異なることを証明し、（２）イオン透過に関与する分子構造を明らかにし、（３）icAPQがイネ根の水透過性とカリウム蓄積、塩ストレス下でのナトリウム流入において機能していることをicAQP欠損イネ系統の解析によって明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
新型アクアポリン研究は、塩ストレス環境における水輸送とイオン輸送の交点としてのアクアポリンの未解明な役割と機能を明らかにする。これまで別々の分子が担っていると考えられてきた水とイオンの輸送を同一分子で実現している新しい分子機構が見つかり解明された。
最終的には新型アクアポリンを利用して、作物の水輸送とイオン輸送とを同時に改良する新しい栽培技術や育種につながることが期待される。
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